云计算环境下基于评价可信度的动态信任评估模型_张琳

Qstkj , Mr1 ,, Qstkj , Mrp ≤ 1 。为了便于等级划分，令 Caps j
为综合能力，则
Caps j wi Qs j , Mri
i 1
p
(1)
其中， w1 , w2 ,, wp 是服务属性度量指标的权重因 子，满足 wi (0,1), wi 1 。
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通 信 学
报
第 34 卷
ห้องสมุดไป่ตู้
1
引言
随着计算资源、软件资源、存储资源的融合， 一种体现了“网络就是计算机”思想的新型计算模 云计算作为一种新资源使 式——云计算应运而生[1]。 用，改变了服务的模式，但是却未颠覆传统的安全 形式，云用户该怎样权衡云服务提供商的可靠性， 以及如何从不断涌现出的云服务提供商中选择可靠 的服务，引发了云用户对云服务提供商的信任问题。 因此，面向云计算的信任模型的研究逐渐被提到日 程上来，成为云计算安全机制领域中的研究热点。 目前， 国内外学者已经基于不同的方法和数学工 具提出了适应于各种网络环境下的多种信任模型。 文 献[2]基于模糊集合理论提出了一种可用于网格环境 的信任评估模型， 通过引入中间推荐节点的直接交互 经验， 体现出主观因素的重要性。 文献[3]在信任云的 基础上，提出了一种基于云模型的主观信任模型，通 过信任变化云来刻画信任客体信任度的变化情况， 对 主观信任评价的研究起到了一定的推动作用。 文献[4] 在上下文感知的基础上提出一种CAT信任模型， 该模 型将上下文相似度和信任规则概念引入到直接信任 值的计算中，使得直接信任值的计算更加精确。在推 荐信任度的计算中过滤恶意和不可靠的推荐行为， 确 保推荐的准确性和可靠性。 文献[5]提出了一种基于交 互感知的动态自适应的信任评估模型， 该模型引入了 历史交互窗口、可信推荐数、实体熟悉度、评分相似 度等概念， 有效地克服了传统模型对交互证据感知不 足的缺陷，提高了推荐的准确率，并有效地抵御了共 谋实体的协同作弊。文献[6]提出了一种面向大规模 P2P的全面和自适应的信任模型，该模型通过引入历 史证据窗口 （HEW） ，不仅减少风险、提高系统效率， 同时也解决信任预测时直接证据不足的问题。 在权重 分配方面， 通过引入置信因子和反馈因子动态地进行 分配，克服了传统模型通过主观思想分配权重的不 足。文献[7]提出了一种面向普适计算模型（FTM） ， 本模型引入路径衰减方法和多级推荐协议进行推荐 信任度的计算。 但现有模型仍存在一些问题。 1) 现有模型没有考虑到不同服务实体所能提 供的服务能力是不同的，同时由于受到内外在因素 的影响及其所具有的服务能力是动态变化的，因此 可能出现要求很高的用户选择了信任度很高但服务 能力很低的服务实体，不仅影响了服务实体交易信
收稿日期：2013-06-26 基金项目： 国家自然科学基金资助项目(61170065, 61171053, 61203217, 61103195, 61201163, 61202354)； 江苏省自然科学基金 资 助 项 目 (BK2011755, BK2011072, BK2012436) ； 江 苏 省 科 技 支 撑 计 划 ( 工 业 ) 基 金 资 助 项 目 (BE2011189, BE2012183, BE2012755)；省属高校自然科学研究重大基金资助项目(12KJA520002)；省属高校自然科学基金资助项目（13KJB520017） ； 南京邮电大学科研基金资助项目(NY212063)；江苏高校优势学科建设工程基金资助项目(yx002001) Foundation Items: The National Natural Science Foundation of China (61170065, 61171053, 61203217, 61103195, 61201163, 61202354); The Natural Science Foundation of Jiangsu Province(BK2011755, BK2011072, BK2012436); Scientific & Technological Support Project (Industry) of Jiangsu Province(BE2011189, BE2012183, BE2012755); The Natural Science Key Fund for Colleges and Universities of Jiangsu Province (12KJA520002); The Natural Science Fund for Colleges and Universities of Jiangsu Province(13KJB520017); The Science Foundation of Nanjing University of Posts and Telecommunications (NY212063); The Funded by the Priority Academic Program Development of Jiangsu Higher Education Institutions(PAPD) (yx002001)
第 34 卷第 Z1 期 2013 年 8 月
通
信
学
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Journal on Communications
Vol.34 No. Z1 August 2013
doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2013.z1.005
云计算环境下基于评价可信度的动态信任评估模型
张琳 1,2,3，饶凯莉 1，王汝传 1,2,3
2
2.1
基于评价可信度的信任评估模型
模型的相关定义 定义 1 设 c1 , c2 ,, cn 为云计算应用系统中的 n
个用 户 实 体 ， 组 成 用 户 实 体 集 合 SC {c1 , c2 ,,
cn } ； s1 , s2 ,, sm 为云计算应用系统中 m 个服务实
体，组成服务提供实体集合 SP {s1 , s2 ,, sn } ，并 且 SP SC 。 定义 2 设有 p 项服务属性度量指标， 其集合表 示为 MR {Mr1 , Mr2 ,, Mrp } ,其中，Mri 表示服务效 率、 安全性、 可维护性等服务属性度量指标。 Qstkj ( s j ,
（1. 南京邮电大学 计算机学院，江苏 南京 210003；2. 江苏省无线传感网高技术研究重点实验室，江苏 南京 210003； 3. 南京邮电大学 宽带无线通信与传感网技术教育部重点实验室，江苏 南京 210003）
摘
要：针对云用户如何选取可信的云服务提供商问题，提出了基于评价可信度的动态信任评估模型。该模型将
tk ) 表示服务实体 s j 在 tk 时刻宣称的自己所能提供的
服务属性度量指标的质量集合， Qstkj ( s j , tk ) {Qstkj , Mr1 ,
, Qstkj , Mrp } ，其中， Qstkj , Mri 表示服务实体 s j 在 tk 时刻
宣称的关于第 i 个度量指标 Mri 的质量，并且 0 ≤
Abstract: Considering the problem that cloud users will select a trusted cloud service provider, a dynamic trust evaluation model based on evaluation credibility was proposed.This model divides the ability of cloud service provider and the one of the user’s requirments into many ranks, which can effectively solve the potential damage caused by the dynamic change in the ability of cloud service providers. A dynamic mechanism of trust changing about time-window was established. During the calculation of credibility, the user’s evaluation credibility was used as the trust weight. The calculating accuracy of the recommended behavior credibility was improved by introducing the evaluation credibility and evaluation similarity. Simulation results show that the model results are closer to the cloud service provider's actual trust value, and can resist the attack of malicious cloud users effectively. Key words: service rank; time-window; evaluation credibility; recommendation credibility
任度的计算，同时用户也没有得到期望的服务。 2) 虽然现有模型大多引入时间衰减函数[8]，解 决了信任度随时间动态性变化的问题，但却没有考 虑到信任度计算的时效性。 3) 有些模型对评价可信度不同的用户评价时， 不加区分地计入信誉度的计算， 没有考虑到用户实体 的评价可信度对计算服务实体信誉度的影响,无法有 效抵御恶意用户实体对信任模型的攻击。同时，也没 有考虑评价可信度对推荐行为可信度的影响。 针对以上问题， 本文将服务实体的服务能力和云 用户所需求的服务能力进行等级划分； 引入时间窗来 控制信任度计算的时效性； 同时通过计算用户的评价 可信度来遏制恶意用户对信任度计算的影响。